Непонятки в равновесии

Вещество А превращяется в вещество В, потому что вещество В стабильнее. В какой-то момент времени устанавливается равновесие. Но почему? Если В стабильнее чем А, то реакция на 100% должна же сдвинутся вправо.
Сколько Клейдена читаю, тут везде это работает

Попробую объяснить на примере. Область 2022, 10 кл.

У нас стабильнее заторможенная конформация, но если бы заслоненной не осталось, то процент заторможенной был бы 100%. Но почему-то у нас спрашивают их процентное содержание)
Попробуй решить эту задачу. Решение есть в kazolymp.kz

1 симпатия

Угу, 99,22% этана в заторм. конф. Я правильно понимаю, вы хотите сказать что изменяются условия реакции и она уже не может протекать? (Ну я про А в Б)

На самом деле я сам до конца не понимаю, но этот пример показал что 100% чего-то точно не будет в равновесной системе (без округлений). Моя мысль: процентное содержание веществ будет предсказывать константа равновесия. Если константа больше одного (в примере константа равна 141.4[1]) то и продукта будет больше. Потому что константа равна продукты/реагенты . Обратимые реакции практически могут проходить 100 процентно, но 0.000000001% реагента все равно будет. Его просто настолько мало, что даже не берут в учет


  1. там в решении ошибочка ↩︎

1 симпатия

Ты ботал химическое равновесие в теормате Еремина? Она поможет понять получше логику равновесий. Тут просто все константа решает

Мысль уловил) но мне бы какую-нибудь причину по типу “все реагенты галактическим образом стабилизируют продукт” или типа того

Неа. Я вырос на всеросах. Начать ботать по книжкам только недавно в бошку залетело. Ну и читаю Клейдена)

Не совсем понятно. Это в книге так сказали?

Не, эт мои догадки

1 симпатия

Ничего придумать не могу. Имхо, все решает константа равновесия

1 симпатия

Энтропия всё портит, чем меньше остается вещества A, тем более “сладким” для термодинамики становится это A синтезировать

Если бы у тебя в газе шла реакция

\ce{A_{(g)} <=> B_{(g)} }

То в какой-то момент исходного вещества стало бы так мало, что потеря вещества стоила бы нам целую кучу энтропии, а значит отделаться одной только стабильностью не выйдет, ведь мы не можем обманывать вселенную, и нам надо всегда проверять, чтобы изменение энтропии вселенной росло. При постоянном давлении и температуре, это условие равноценно условию отрицательности энергии Гиббса. А теперь вспомни или найди формулу, которая связывает энтропию газа от его давления и химический потенциал газа от его давления.

8 симпатий

Физху не чалил, поэтому вот что я нашел
images
a6eda4ea-1aef-4c21-a9d9-e84b24d7822d

А почему? В какой книге могу это прочитать?

Начинай

График логарифма видел? Чем ближе давление к нулю, тем быстрее он улетает в минус, тебе за такое падение логарифма нужно будет чем-то платить, либо теплотой самой реакции (выкидывая её в окружающую среду), либо посторонней работой (как в электролизе).

4 симпатии

Я прям надеялся что @Sammael даст ответ))

У меня была такая гипотеза (не уверен как можно это расчетами подтвердить). Что, мол, если есть равновесие \ce{A<=>B}, и В стабильнее А, то минимальное[1] отношение B/A определяется температурой (зависимость константы равновесия от температуры).

Но вопрос автора почему это отношение является еще и верхним порогом. И я тоже подумал что энтропия: раз мы можем себе позволить иметь определенное количество менее стабильной формы, будем ее иметь (ибо два разных вида молекул >(больше энтропия) чем один вид молекул).

Но вот можно ли это квантифицировать как-то? Та же формула смешения? \chi_1 \ln \chi_1 + \chi_2 \ln \chi_2 или что-то еще есть?


  1. типа, температура определяет верхний порог количества менее стабильной формы ↩︎

Если формула смешения не работает, значит у нас не идеальный раствор и надо брать активности. Или я не понял твой вопрос.

Не, это понятно, я в общем спрашивал этой ли формулой (формой формулы лол) определяется стабилизация от присутствия двух форм равновесия, вместо одной

Если в изобарно-изотермических условиях, то с энергией Гиббса просто (совпадает с требованием максимума энтропии), кстати ситуация, когда один компонент просто исчез бывает при граничном экстремуме (ну там он твердым был, и его активность не менялась)


Вообще под символом \displaystyle \Delta_r G скрывается же производная системы от химической переменой \displaystyle \left( \frac{\partial G}{\partial \xi}\right)_{p,T} т.е. то самое, что считают девятикласснике на олимпиадах, уже ответ на твой вопрос, и там “форма формулы” ты знаешь какая, там вместо мольных долей коэффициенты из реакции стоят

А ну да, точно, если Q>K у нас \Delta_r G > 0. Гиббс уже включает эту энтропию)

1 симпатия